CN103221159A - 轧机的控制装置 - Google Patents

Abstract

在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，能适当地对由轧辊偏芯等引起的周期性干扰进行抑制，另外，在轧件最前端的轧制中，也能实现高精度的板厚控制。包括：将载荷分配为上侧载荷和下侧载荷的载荷上下分配元件；根据上侧载荷及下侧载荷对与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量进行趋同的载荷上下变动趋同元件；以及按轧辊的旋转位置，存储由载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量的上下趋同载荷变动存储元件。操作量运算元件基于由载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出辊隙指令值。

Description

轧机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种在轧制金属材料时的板厚控制中，用于对与周期性干扰、例如轧辊等的旋转位置相关联而周期性产生的载荷变动及伴随着该载荷变动而产生的板厚变动进行抑制的控制装置。

背景技术

薄板轧制及厚板轧制的品质控制之一就是对轧件的宽度方向中央部的板厚进行控制的板厚控制（自动规格控制：AGC（Automatic Gage Control））。作为这种具体的控制方法，例如列举对设置在轧机的出料侧的板厚计的测定值进行回馈的监视器AGC、使用根据轧制载荷或辊隙（上下操作辊的间隙）推定得到的厚度计板厚的厚度计AGC（GM-AGC（Gage Meter AGC））、使用轧制载荷的轧机刚度可变控制（MMC（Mill Modulus Control））等。

作为阻碍板厚精度提高的干扰，例如，在热轧的情况下，列举轧件的温度变动。此外，作为热轧及冷轧共同的干扰，列举因其它控制、例如张力控制劣化而导致的张力变动、因操作者的手动介入而导致的速度及辊隙的改变、因轧辊结构及轧辊研磨的精度不良而产生的轧辊偏芯等。

在上述干扰中，上述轧辊偏芯产生的主要原因是在具有含油轴承（oilbearing）的支承辊的键槽受到几百吨至两三千吨这样大的轧制载荷时轴会上下移动（轴振摆）。另外，一旦产生轧辊偏芯，则与轧辊的旋转相应地还会产生辊隙的变动。

此外，即便是没有包括键槽的轧辊，例如，因轧辊研磨时的非对称性及热膨胀的偏移等原因，而产生由轧辊旋转带来的周期性的辊隙变动。

在轧机上设置有用于对辊隙进行检测的辊隙检测器，对辊隙进行控制的装置将辊隙检测器的检测值反馈来对压下装置进行控制，以使辊隙为所设定的值（设定值）。但是，轧辊偏芯等由轧辊的轴振摆带来的干扰无法被辊隙检测器检测到。即，在辊隙检测器的检测值中，无法表现出因轧辊的轴振摆而带来的影响。因此，即便使用辊隙检测器，也无法进行对由轧辊的轴振摆带来的干扰进行抑制这样的控制。但是，由轧辊的轴振摆带来的干扰实际上会使辊隙变化，因此，其影响便体现在轧制载荷上。因此，在利用轧制载荷进行板厚控制的GM-AGC、MMC等中，由轧辊的轴振摆带来的干扰便成为阻碍板厚精度提高的很大的因素。

为了减少轧辊偏芯这种周期性产生的干扰（以下也称为“周期性干扰”），一直以来，进行轧辊偏芯控制。以下示出有关轧辊偏芯控制的几个例子。

另外，在以下的说明（包括本申请的说明）中，同样能想到仅由上下两个操作辊构成的所谓二辊轧机（日文：2Ｈｉミル）的情况、由上下两个操作辊及上下两个支撑辊合计四个辊构成的所谓四辊轧机的情况、由上下两个操作辊、上下两个中间辊及上下两个支撑辊合计六个辊构成的所谓六辊轧机的情况、由六个以上的轧辊构成的情况。因此，在以下，将操作辊称为工作辊（WR（Work Roll）），将支撑辊等操作辊之外的辊称为支承辊（BUR（Back Up Roll））。

（A）轧辊偏芯控制1

在对轧件进行轧制之前，使上下工作辊接触，并以施加一定的载荷的状态（接触辊（kiss roll）状态）使轧辊旋转，并检测出接触辊时载荷。接着，将检测出的接触辊时载荷进行高速傅立叶变换等来对轧辊偏芯频率进行分析。在轧制中，假设为产生所分析的频率的轧辊偏芯，不进行利用轧制载荷的回馈控制，而是以使由上述轧辊偏芯造成的影响降低的方式将辊隙操作量输出。

（B）轧辊偏芯控制2

利用设置在轧机的出料侧的板厚计，来测定板厚变动。接着，将由板厚计测定得到的值与轧辊在哪个旋转位置处被轧制关联后，对板厚偏差进行运算。控制装置根据运算出的板厚偏差对辊隙进行操作，来使由轧辊偏芯带来的板厚变动减少。

（C）轧辊偏芯控制3

在轧制中取入轧制载荷，并从上述轧制载荷抽离出轧辊偏芯分量。接着，将抽离出的轧辊偏芯分量转换为辊隙信号，并对辊隙进行操作，以对由轧辊偏芯导致的轧制载荷变动进行抑制（例如参照专利文献1及专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-282917号公报

专利文献2：国际公开2008/090596号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

关于上述轧辊偏芯控制1及2的技术问题、以及轧辊偏芯控制3中已记载在专利文献1中的技术问题，由于记载在专利文献2中，因此，省略此处的说明。

如专利文献2所记载的那样，在上下支承辊的直径不同的情况下，会产生称为所谓跳动（beat）或起伏的现象，而产生控制性能劣化。

在专利文献2记载的轧机，虽然从轧制时载荷中适当地抽离出轧辊偏芯分量来进行辊隙操作，但是在轧件的最前端存在无法实施高精度的板厚控制这样的问题。

例如，在专利文献2中，记载有在轧件的最前端的板厚控制中利用轧制先前材料时得到的值（特别是参照第0069段）。但是，在检测出该值之后支承辊与工作辊滑脱而在轧辊位置上出现偏移的情况下，存在无法实施正确的板厚控制这样的问题。

此外，在专利文献2中还记载有通过另外设置将接触辊时载荷的变动抽离出的元件，来从接触辊时载荷中抽离出轧辊偏芯分量并将其用于轧件最前端的板厚控制（特别是参照第0070段及第0037段）。但是，在这种情况下，由于接触辊时的抽离方法与轧制时的抽离方法不同，因此，无法实施高精度的板厚控制，另外存在结构复杂化这样的问题。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种轧机的控制装置，在轧制金属材料时的板厚控制中，能适当地抑制由轧辊偏芯等引起的周期性干扰，另外在轧件最前端的轧制中，也能实现高精度的板厚控制。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的轧机的控制装置在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，包括：载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行检测；载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由载荷检测装置检测出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；载荷上下变动趋同元件，该载荷上下变动趋同元件根据由载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量进行趋同；上下趋同载荷变动存储元件，该上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置存储由载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量；操作量运算元件，该操作量运算元件基于由载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，以使所轧制的金属材料的板厚变动减少；以及辊隙操作元件，该辊隙操作元件基于由操作量运算元件运算出的辊隙指令值，来对辊隙进行操作。

此外，本发明的轧机的控制装置在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，包括：载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行检测；载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由载荷检测装置检测出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；辊隙上下变动趋同元件，该辊隙上下变动趋同元件根据由载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的变动分量进行趋同；上下趋同辊隙变动存储元件，该上下趋同辊隙变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储在接触辊状态下由辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量和下侧变动分量；操作量运算元件，该操作量运算元件基于对金属材料进行轧制时由辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在上下趋同辊隙变动存储元件中的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，以使所轧制的金属材料的板厚变动减少；以及辊隙操作元件，该辊隙操作元件基于由操作量运算元件运算出的辊隙指令值，来对辊隙进行操作。

发明效果

根据本发明的轧机的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，能适当地对由轧辊偏芯等引起的周期性干扰进行抑制，另外，在轧件最前端的轧制中，也能实现高精度的板厚控制。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的轧机的控制装置的整体结构的图。

图2是表示所测定的轧制载荷的概念的图。

图3是用于对支承辊的分割与工作辊间的关系进行说明的图。

图4是用于对从载荷中抽离出由轧辊偏芯等带来的变动分量的一例进行说明的图。

图5是图1所示的轧机的控制装置的主要部分详细图。

图6是图1所示的轧机的控制装置的主要部分详细图。

图7是用于对以接触辊状态产生载荷时的加法器的值进行说明的图。

图8是用于对从开始轧制直至经过规定的过渡期间的操作量运算元件的控制内容进行说明的图。

图9是表示本发明实施方式2的轧机的控制装置的整体结构的图。

图10是图9所示的轧机的控制装置的主要部分详细图。

图11是图9所示的轧机的控制装置的主要部分详细图。

图12是从轧件的轧制方向观察图1所示的轧机的图。

图13是用于对驱动侧及操作侧的辊隙指令值的运算方法进行说明的图。

图14是用于对比r_DR及r_OP的运算方法进行说明的图。

图15是用于对比r_DR及r_OP的运算方法进行说明的图。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明，根据附图进行说明。另外，对各图中相同或相当的部分标注相同符号，并适当简化乃至省略其重复说明。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的轧机的控制装置的整体结构的图。

在图1中，符号1是由金属材料构成的轧件，符号2是轧机的外壳，符号3是工作辊，符号4是支承辊。利用辊隙和速度得到适当调节后的工作辊3，对轧件1进行轧制，以使其在轧机的出料侧具有所希望的板厚。

在图1中，作为轧机的一例，示出了四辊轧机。即，在本实施方式中，工作辊3由上工作辊3a及下工作辊3b构成。支承辊4由上支承辊4a及下支承辊4b构成。工作辊3具有以使轧辊宽度方向上的挠曲变少的方式被支承辊4支承的结构。具体来说，上工作辊3a被上支承辊4a从上方支撑，下工作辊3b被下支承辊4b从下方支撑。此外，支承辊4被支承在外壳2上，其具有足以耐受对轧件1进行轧制时载荷的规定结构。

符号5是压下装置。上工作辊3a及下工作辊3b间的间隙、即辊隙受到上述压下装置5调节。压下装置5存在利用电动机控制的压下装置（称为电动压下）和利用液压控制的压下装置（称为液压压下）这两种，但液压压下更容易获得高速响应。由于为了对轧辊偏芯等较短周期的干扰进行控制而需要高速响应，因此，在轧机中，一般使用液压压下的压下装置。

另外，为方便起见，轧机以轧制线为边界而分为配置有电动机及驱动装置的所谓驱动侧和作为其相反侧的、配置有运转室等的操作者侧（以下也简称为“操作侧”）。在以下的说明中，在需要明确区分驱动侧和操作侧的情况下，为了表示驱动侧而使用下标D或DR，为了表示操作侧而使用下标O或OP。

上述压下装置5分别设置在驱动侧和操作侧。即，在轧机的驱动侧设置有压下装置5D，在操作侧设置有压下装置5O。使用压下装置5D、5O两者对辊隙进行调节。

符号6是在轧机中用于检测载荷的载荷检测装置。载荷检测装置6与压下装置5同样地，也分别设置在驱动侧和操作侧。即，在轧机的驱动侧设置有载荷检测装置6D，在操作侧设置有载荷检测装置6O。作为载荷的检测方法，存在各种方法。例如，载荷检测装置6可以利用埋设在外壳2与压下装置5之间的测力传感器（Load Cell）直接测定载荷。此外，载荷检测装置6也可基于在液压压下装置中检测出的压力，间接计算出载荷。

另外，“载荷”包括轧制载荷和接触辊时载荷两者在内。轧制载荷是相当于对轧件1进行轧制时从轧件1受到的轧制反作用力的载荷。此外，接触辊时载荷是在没有轧件1的状态下使上工作辊3a与下工作辊3b接触的、在所谓接触辊状态下产生的载荷。下面，在没有必要明确区分接触辊时载荷与轧制载荷的情况下，仅表述为“载荷”。

符号7是用于对工作辊3（及支承辊4）的转速进行检测的轧辊转速检测器。轧辊转速检测器7设置在工作辊3上或对该工作辊3进行驱动的电动机的轴（未图示）上。另外，也可以构成为输出与工作辊3的旋转角度相应的脉冲，来作为轧辊转速检测器7的一个功能。由于具有上述结构，因此，利用轧辊转速检测器7，也能对工作辊3的旋转角度进行检测。此外，若工作辊3与支承辊4的直径比已知，则也可以基于由轧辊转速检测器7检测出的工作辊3的转速和旋转角度，来容易地求出（运算出）在工作辊3与支承辊4间没有滑脱时支承辊4的转速和旋转角度。

符号8是支承辊4每旋转一圈就对规定的基准位置进行检测的轧辊基准位置检测器。轧辊基准位置检测器8例如包括非接触式传感器等，支承辊4每旋转一圈，就对设置在支承辊4上的被检测体进行检测（即对上述基准位置进行检测）。另外，轧辊基准位置检测器8只要具有上述基准位置的检测功能，则无论具有何种结构均可。例如，轧辊基准位置检测器8也可以通过利用脉冲产生器（Pulse Generator），来取出取决于支承辊4的旋转角度的脉冲，从而检测出支承辊4的旋转角度自身。

在图1中，示出了在上支承辊4a及下支承辊4b两者上均安装有轧辊基准位置检测器8的情况。另外，只要能实现上述功能，也可以将轧辊基准位置检测器8仅安装在上支承辊4a及下支承辊4b中的一个上。此外，即便不具有作为装置单体的轧辊基准位置检测器8，只要工作辊3与支承辊4的直径比已知，则也可以通过运算来根据工作辊3的旋转角度求出支承辊4的旋转角度。

[数学式1]

${\mathrm{\θ}}_B=\frac{D_W}{D_B}{\mathrm{\θ}}_W\·\·\·\left(1\right)$

其中，

θ_B：支承辊的旋转角（rad）

θ_W：工作辊的旋转角（rad）

D_B：支承辊的直径（mm）

D_W：工作辊的直径（mm）

另外，在上式及下文中，符号θ表示角度，下标W表示工作辊3，下标B表示支承辊4。

符号9是用于对辊隙进行检测的辊隙检测器。辊隙检测器9例如设置在支承辊4与压下装置5之间，间接地检测辊隙。辊隙检测器9与压下装置5同样地，也分别设置在驱动侧和操作侧。即，在轧机的驱动侧设置有辊隙检测器9D，在操作侧设置有辊隙检测器9O。

此外，符号10是载荷上下分配元件，符号11是载荷上下变动趋同（日文：同定）元件，符号12是上下趋同载荷变动存储元件，符号13是操作量运算元件，符号14是辊隙操作元件。下面，参照图2至图8，对符号10至符号14所示的各元件的结构及功能进行具体说明。

图2是表示所测定的轧制载荷的概念的图。如图2所示，即便在没有产生以支承辊4的轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰的情况下，对轧件1进行轧制时载荷（轧制载荷）也会因例如轧件1的温度变化及板厚变化而随着时间（即轧辊的旋转）变动。另一方面，在支承辊4存在轧辊偏芯等情况下，轧制载荷表现为在上述轧辊偏芯等之外的原因引起的变动的基础上叠加由轧辊偏芯等导致的轧制载荷的变动分量。在本发明中，基本想法就是通过将由轧辊偏芯等导致的变动分量从轧制载荷中可靠地分离出，从而利用本控制装置对上述分离出的变动分量（即由轧辊偏芯等导致的轧制载荷变动）进行控制，并利用上述MMC或GM-AGC对由轧辊偏芯等之外的原因引起的轧制载荷变动进行控制。

图3是用于对支承辊的分割与工作辊间的关系进行说明的图。具体来说，图3示出了将支承辊4的整个周向n等分，并在支承辊4的最靠近的外侧标注了对应的位置刻度15。另外，上述位置刻度15是为了说明符号10至符号14所示的各元件的功能等而标注的，在实际的设备等上也可以不标注。

上述位置刻度15用于对支承辊4的旋转位置进行检测，其标注在外壳2一侧。即，位置刻度15不会随着支承辊4而一起旋转。此外，位置刻度15将某一位置（固定侧的基准位置15a）处标注为0，直至标注到（n-1）。上述n例如可设定为n＝30～60左右的值。

此外，在支承辊4上预先设定有旋转侧的基准位置4c。该基准位置4c是设定在支承辊4的某一部位处的位置，当然会与支承辊4的旋转连动地旋转。

另外，通过在基准位置15a及4c处埋入非接触式传感器等传感器和能够被该传感器检测出的被检测体，从而能利用传感器和被检测体来构成上述轧辊基准位置检测器8。在上述情况下，例如，通过使设置在基准位置4c处的非接触式传感器到达固定侧的基准位置15a，就可利用非接触式传感器检测到埋入在基准位置15a处的被检测体。即，可识别出支承辊4的基准位置4c经过了固定侧的基准位置15a。

此外，图4所示的θ_WTO是上支承辊4a的基准位置4c与固定侧的基准位置15a一致时上工作辊3a的旋转角度，θ_WT是上支承辊4a旋转θ_BT后上工作辊3a的旋转角度。下工作辊3b的旋转角度亦是如此。右侧的下标T表示上侧，B表示下侧。

下面，支承辊4的旋转角度表示旋转侧的基准位置4c与支承辊4的旋转连动地从固定侧的基准位置15a移动的角度。例如，支承辊4的旋转角度为90度表示的是基准位置4c位于从固定侧的基准位置15a朝支承辊4的旋转方向旋转90度后的位置处。此外，将支承辊4的旋转角度位于位置刻度15中的最靠近的刻度（例如位置刻度15的第j个刻度）的状态设为支承辊4的旋转角度标号（相当于旋转位置）为j。

图4是用于对从载荷中抽离出由轧辊偏芯等带来的变动分量的一例进行说明的图。下面，以所检测出的载荷为轧制载荷的情况为例进行说明。

在支承辊4的基准位置4a与固定侧的基准位置15a一致的情况下、即在支承辊4的旋转角度标号为0时，轧制载荷表示为P₁₀。接着，随着支承辊4旋转，其旋转角度标号以1、2、3、……增加，轧制载荷也变为P₁₁、P₁₂、P₁₃、……。当支承辊4旋转一圈，旋转角度标号从（n-1）再次变为0时，采集轧制载荷P₂₀。将轧制载荷P₁₀与轧制载荷P₂₀连接的直线可以视作除去由轧辊偏芯等导致的轧制载荷变动的轧制载荷。因此，由轧辊偏芯等导致的轧制载荷的变动分量能根据在各旋转角度标号处测定得到的轧制载荷P₁₀、P₁₁、P₁₂、P₁₃、……、P₂₀与上述直线间的差求出。

另外，在实际测定得到的轧制载荷P_ij的值（实测值）中，除了由温度变动、板厚变动、张力变动等导致的轧制载荷变动及由轧辊偏芯等导致的轧制载荷变动之外，很多情况下还包括噪声分量。因此，实际的轧制载荷P_ij的实测值并非是分布在图4所示这样的光滑的曲线上，有时很难确定作为上述直线的起点的轧制载荷P_i0与作为终点的轧制载荷P_（i＋1）0。

因此，假定轧制载荷P_i0与轧制载荷P_（i＋1）0间的变化并不是很大。接着，求出所测定的n个轧制载荷P_i0、P_i1、P_i2、P_i3、……、P_i（n-1）的平均值，并将各轧制载荷P_i0、P_i1、P_i2、P_i3、……、P_i（n-1）与上述平均值间的差ΔP_ij视作轧制载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量。这种方法的优势便在于将轧制载荷的实测值的采集分为（n-1）个区间，在免受由噪声等引起的轧制载荷的变动的影响上也很强。另外，通过对轧制载荷的实测值进行滤波处理来降低噪声分量也是有效的方法。

图5及图6是图1所示的轧机的控制装置的主要部分详细图。具体来说，图5示出了载荷上下分配元件10及载荷上下变动趋同元件11的各细节，图6示出了上下趋同载荷变动存储元件12及操作量运算元件13的各细节。

载荷上下分配元件10具有将由载荷检测装置6检测出的载荷（例如轧制载荷的实测值）分离为两个值的功能。在载荷检测装置6中，作为一台的载荷只能采集一个值。例如，在载荷上下分配元件10中输入由载荷检测装置6D检测出的载荷与由载荷检测装置6O检测出的载荷的和、即总载荷P。载荷上下分配元件10中将由载荷检测装置6检测出的上述总载荷P假定为在上支承辊4a和下支承辊4b中单独产生的载荷，并将总载荷P分割成上侧载荷P_T和下侧载荷P_B。具体来说，载荷上下分配元件10按照下式进行总载荷P的分配。

[数学式2]

P_T=R·P…(2)

[数学式3]

P_B=(1-R)·P…(3)

其中，

P_T：上支承辊中产生的载荷（上侧载荷）

P_B：下支承辊中产生的载荷（下侧载荷）

P：总载荷的实测值（由载荷检测装置检测到的检测值）

R：应当分配的上侧载荷P_T与总载荷P的比

接着，载荷上下分配元件10将总载荷P分配为上下两个后得到的值P_T、P_B输出到载荷上下变动趋同元件11。

载荷上下变动趋同元件11包括上侧载荷变动趋同元件16和下侧载荷变动趋同元件17。上述载荷变动趋同元件16具有根据由载荷上下分配元件10分配的上侧载荷P_T对与轧辊的旋转位置关联产生的上侧载荷的变动分量进行趋同的功能和在适当的时刻将该趋同数据（上侧变动分量）输出至操作量运算元件13的功能。此外，下侧载荷变动趋同元件17具有根据由载荷上下分配元件10分配的下侧载荷P_B对与轧辊的旋转位置关联产生的下侧载荷的变动分量进行趋同的功能和在适当的时刻将该趋同数据（下侧变动分量）输出至操作量运算元件13的功能。

以下，参照图5，对上侧载荷变动趋同元件16及下侧载荷变动趋同元件17的各结构及功能进行具体说明。

上述载荷变动趋同元件16由偏差运算元件18a、趋同元件19a、开关20a来构成其主要部分。

偏差运算元件18a具有从来自载荷上下分配元件10的输入值即上侧载荷P_T中抽离出与轧辊的旋转位置关联产生的上侧变动分量的功能。

具体来说，一旦从载荷上下分配元件10输入上侧载荷P_T，偏差运算元件18a就会对于支承辊4的每个旋转角度标号记录该上侧载荷P_T。例如，在偏差运算元件18a中设置有n个（j＝0、1、2、……、n-1）记录区域21a，伴随着支承辊4的旋转，上侧载荷P_T依次被记录到对应的记录区域21a。即，支承辊4的旋转角度标号为0时的上侧载荷P_T被记录到记录区域21a作为载荷P₀。同样地，支承辊4的旋转角度标号为j时的上侧载荷P_T被记录到记录区域21a作为载荷P_j。

在支承辊4旋转一圈的过程中，来自载荷上下分配元件10的上侧载荷P_T被保持在记录区域21a内。接着，在支承辊4旋转一圈，而将载荷P_j记录到所有的记录区域21a时（例如在旋转角度标号为n-1时的上侧载荷P_T被记录到记录区域21a作为载荷P_n-1时），利用平均值运算元件22a来运算出记录到各记录区域21a的载荷的平均值。此外，一旦结束上述平均值的运算，则利用减法器23a，对于每个旋转角度标号，运算出记录区域21a内的载荷P_j与由平均值运算元件22a运算出的平均值的差ΔP_j。

减法器23a的运算结果（上述差）相当于图4所示的偏差ΔP_ij、即载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量。图5示出了利用平均值运算元件22a来运算平均值时的结构，但也可以利用求出图4中说明的直线，来计算出上述偏差。在这种情况下，偏差运算元件18a以载荷P₀为起点、载荷P_n为终点运算出直线的算式，并计算出该直线与各旋转角度标号下的载荷P_j间的差。

将由减法器23a输出的偏差ΔP_j、即载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量输出到趋同元件19a，并利用限制器24a检验上下极限。接着，在结束各旋转角度标号的偏差ΔP_j的上下极限检验的时刻，将各开关25a同时设定为“开”，将偏差ΔP_j一起送入各加法器26a。在各加法器26a中，基于下式，进行偏差ΔP_j的累加。

[数学式4]

Z_j[k+1]=Z_j[k]+△P_j…(4)

其中，

Z_j：加法器Σ_j的值

k：累加次数（一般与支承辊的转速相一致）

j＝1～n-1

各加法器26a在对轧件1进行轧制前进行清零。接着，加法器26a每次在支承辊4旋转一圈并结束由上述平均值运算元件22a进行的平均值的运算时，一次一次地进行偏差ΔP_j的累加。另外，按旋转角度标号累加ΔP_j能根据一般的控制规则来进行简单地说明。即，如本控制对象这样，在控制对象没有积分体系的情况下，在控制器侧放入积分器来除去常数偏差这点在控制规则上来说也是妥当的。在本发明中，由于控制对象并非是连续体系，而是离散值体系，因此，不使用积分器，而使用加法器。

开关20a构成根据支承辊4的旋转位置将按支承辊4的旋转角度所累加的载荷的偏差（即趋同数据）取出的元件。例如，在支承辊4的基准位置4c经过固定侧的基准位置15a（j＝0）的时刻，开关20a中，仅对应的SW_O为“开”，并从加法器26a的Σ₀中取出ΔP_AT0。同样地，当基准位置4c到达旋转角度标号1时，仅SW₁为“开”，并从Σ₁中取出ΔP_AT1。接着，这种动作在各旋转角度标号下进行，重复进行载荷变动值ΔP_AT的取出。

另一方面，下侧载荷变动趋同元件17设置有偏差运算元件18b、趋同元件19b、开关20b。下侧载荷变动趋同元件17由于具有与上侧载荷变动趋同元件16实质相同的功能，因此，省略各结构的具体说明。另外，偏差运算元件18b由记录区域21b、平均值运算元件22b、减法器23b来构成其主要部分。此外，在趋同元件19b上设置有限制器24b、开关25b、加法器26b。

上下趋同载荷变动存储元件12具有将某一时刻下的加法器26a及加法器26b的值（累加值）预先按支承辊4的旋转角度标号存储，并根据需要在适当的时刻输出的功能。另外，对于上下趋同载荷变动存储元件12的具体结构及功能将会在后面进行说明。

操作量运算元件13具有为了使载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量降低而对辊隙指令值进行运算，并将该运算结果输出到辊隙操作元件14的功能。具体来说，操作量运算元件13基于从载荷上下变动趋同元件11输入的上下的载荷变动值（ΔP_AT、ΔP_AB）和上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容（输出值），来进行上述指令值的运算。

<开始对轧件1进行轧制后经过规定时间之后的控制>

操作量运算元件13基于由载荷上下变动趋同元件11趋同的轧制载荷的上侧变动分量和下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，使轧件1的板厚变动减少。具体来说，操作量运算元件13基于下述各式，来运算出在轧辊的各旋转位置下的辊隙修正量ΔS（mm）。

[数学式5]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_T=\frac{-(M+Q)}{\mathrm{MQ}}\&CenterDot;K_{T1}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{P}_{\mathrm{AT}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(5\right)$

[数学式6]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_B=\frac{-(M+Q)}{\mathrm{MQ}}\&CenterDot;K_{B1}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{P}_{\mathrm{AB}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(6\right)$

辊隙无法分上下地分别进行操作。因此，操作量运算元件13需要将上下的量累加并输出，来作为对于辊隙操作元件14的指令值。

[数学式7]

△S=K_T·(△S_T+△S_B)…(7)

其中，

M：轧机刚度

Q：轧件的塑性系数

K_T、K_T1、K_B1：调节系数

ΔS_T：上支承辊用辊隙修正量

ΔS_B：下支承辊用辊隙修正量

ΔS：辊隙修正量

ΔP_AT：由上支承辊引起的轧制载荷的偏差（上侧载荷变动趋同元件16的输出）

ΔP_AB：由下支承辊引起的轧制载荷的偏差（下侧载荷变动趋同元件17的输出）

操作量运算元件13将运算出的辊隙修正量ΔS（mm）输出至辊隙操作元件14。

另外，辊隙在打开方向上设定为正值，在关闭方向上设定为负值。以下也相同。

操作量运算元件13的输出、即辊隙修正量ΔS用于对载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量进行补偿。因此，辊隙操作元件14将来自操作量运算元件13的辊隙修正量ΔS加上通过MMC或GM-AGC等得到的辊隙量后，输出至压下装置5，并对辊隙进行适当地操作。

另外，辊隙操作元件14构成为能分别对驱动侧及操作侧的辊隙进行控制。这是为了在对轧件1进行轧制的过程中轧件1一侧的端部伸长的情况下，以使伸长一侧的端部侧的辊隙变大的方式使辊子发生移动来进行矫正。在不需要分别控制驱动侧及操作侧的情况下，辊隙操作元件14例如将相同的指令值输出到驱动侧的压下装置5D和操作侧的压下装置5O。

<从开始对轧件1进行轧制到经过规定时间之前的控制>

如上所述，载荷上下变动趋同元件11的加法器26a、26b在对轧件1进行轧制之前被清零。在载荷上下变动趋同元件11中，在从开始对轧件1进行轧制后直至支承辊4旋转一圈之间，由于趋同数据没有存储在加法器26a、26b内，因此，无法进行载荷变动值（ΔP_AT、ΔP_AB）的输出。此外，即便在支承辊4旋转一圈后，在轧件1刚开始后（即开始对轧件1进行轧制后经过规定时间之前），在检测出的轧制载荷中掺杂有大量噪声，因此，仅使用轧制载荷来进行板厚控制是不甚理想的。

因此，在本控制装置中，在开始对轧件1进行轧制后经过规定时间之前的期间，还使用事先准备好的趋同数据，来进行板厚控制。

以下，对经过上述规定时间之前的具体的控制方法进行说明。

在本控制装置中，在开始对轧件1进行轧制之前，进行使处于接触辊状态的轧辊以一定速度旋转并产生载荷的控制。接着，此时，使载荷上下变动趋同元件11进行与对轧件1进行轧制时相同的控制（使用图5进行说明的上述控制），并将趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量ΔP_AT和下侧变动分量ΔP_AB输出至操作量运算元件13。即，在本控制中，图5所示的P为接触辊时载荷。在操作量运算元件13中，基于上述输入值ΔP_AT、ΔP_AB，运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使辊隙操作元件14对压下装置5进行控制，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的变动分量减少。

图7是用于对以接触辊状态产生载荷时的加法器的值进行说明的图。当处于接触辊状态下使轧辊旋转时，在没有利用操作量运算元件13进行运算及没有利用辊隙操作元件14进行操作（即没有进行辊隙的调节）的情况下，在轧辊每次旋转时，在载荷上下变动趋同元件11的加法器26a及26b中累加一定值。因此，加法器26a及26b的值随着时间经过，上升量变大。另一方面，在进行上述辊隙的调节的情况下，由于以辊隙与上述干扰分量抵消的方式进行操作，因此，上述累加值的增加量逐渐变小，在经过某个时间后为恒定的值。

上述状态能视作为由轧辊偏芯等引起的载荷的变动分量在加法器26a及26b内被适当地趋同。因此，上下趋同载荷变动存储元件12按支承辊4的旋转角度标号存储此时的加法器26a及26b的值、即由载荷上下变动趋同元件11趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量。例如，上下趋同载荷变动存储元件12可按支承辊4的旋转角度标号存储开始接触辊状态下的上述控制后经过规定时间之后的加法器26a及26b的值。此外，例如，上下趋同载荷变动存储元件12也可对加法器26a及26b的值进行监视，并按支承辊4的旋转角度标号存储上述值的变动（例如在规定时间内的增加量）落在规定范围内时的加法器26a及26b的值。

接着，如图8所示，操作量运算元件13在开始对轧件1进行轧制后的一定期间内，也考虑上述趋同载荷变动存储元件12的存储内容，进行辊隙修正量ΔS（mm）的运算。另外，图8是用于对从开始轧制直至经过规定的过渡期间的操作量运算元件的控制内容进行说明的图。

如上所述，在开始对轧件1进行轧制后直至支承辊4旋转一圈之间，趋同数据没有存储在加法器26a及26b内。因此，操作量运算元件13至少在支承辊4旋转一圈之前的期间内，不使用由载荷上下变动趋同元件11趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，而仅使用上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容（即接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量），来进行上述修正量ΔS（mm）的运算。

此外，操作量运算元件13在开始对轧件1进行轧制后的规定的过渡期间内，使用由载荷上下变动趋同元件11趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量即加法器26a及26b的值和上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容这两者，来进行上述修正量ΔS（mm）的运算。此时，操作量运算元件13在上述修正量ΔS（mm）的运算中，随着时间经过，逐渐提高利用由载荷上下变动趋同元件11趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的比例，而很大程度上表现出实际的轧制载荷的影响。另外，在图8中，以直线来表示上述利用比例的变化，但此时的变化也可以由二次曲线或EXP曲线表示。

接着，一旦经过上述过渡期间后，操作量运算元件13不使用上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容，而如上所述，仅使用由载荷上下变动趋同元件11趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来进行上述修正量ΔS（mm）的运算。

根据具有上述结构的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，能适当地抑制由轧辊偏芯等引起的周期性干扰。另外，根据本控制装置，也能解决上述（A）轧辊偏芯控制1的技术问题及（B）轧辊偏芯控制2的技术问题。此外，根据本控制装置，在轧件1的最前端，也能实现高精度的板厚控制，能提供高品质的产品。

另外，在本实施方式中，较为理想的是，在载荷上下分配元件10中，将所要分配的载荷P_T相对于总载荷P的比例R设定为0.5左右的值。即，只要将接近于总载荷P的1/2的值分别分配到在上支承辊4a上产生的载荷和在下支承辊4b上产生的载荷即可。藉此，利用上下一方的加法器26a、26b，能基本抵消在另一方的支承辊4a、4b中由轧辊偏芯等导致的轧制载荷变动分量。此外，也可以将趋同后的结果即加法器26a及26b的值进行比较，来对R的值进行调节。例如，在加法器26a的值为加法器26b的值的0.9倍时，设定为R＝0.45左右是妥当的。在申请人尝试的结果中，理想的是R为0.4以上、0.6以下的范围。

实施方式2

图9是表示本发明实施方式2的轧机的控制装置的整体结构的图。

在图9中，符号27是辊隙上下变动趋同元件，符号28是上下趋同辊隙变动存储元件，符号29是操作量运算元件。

在实施方式1中，对在载荷上下变动趋同元件11的加法器26a及26b中存储载荷信号的情况进行了说明。但是，轧制载荷有时会因轧件1的宽度及变形阻力（硬度）等不同，其变动的振幅也会变化。因此，在本实施方式中，对在将载荷信号变换为相当于辊隙的值之后存储到加法器的情况进行说明。根据上述结构，作为不取决于轧件1尺寸及硬度等特性、而取决于轧机的结构的量，能进行信号的保存、存储。

下面，参照图10及图11，对本实施方式所特有的功能进行具体说明。图10及图11是图9所示的轧机的控制装置的主要部分详细图，其分别表示相当于图5及图6的部分。具体来说，图10示出了载荷上下分配元件10及辊隙上下变动趋同元件27的各细节，图11示出了上下趋同辊隙变动存储元件28及操作量运算元件29的各细节。

辊隙上下变动趋同元件27包括上侧辊隙变动趋同元件30和下侧辊隙变动趋同元件31。上述辊隙变动趋同元件30具有根据由载荷上下分配元件10分配的上侧载荷P_T对与轧辊的旋转位置关联产生的辊隙的变动分量进行趋同的功能和在适当的时刻将该趋同数据（上侧变动分量）输出至操作量运算元件29的功能。此外，下侧辊隙变动趋同元件31具有根据由载荷上下分配元件10分配的下侧载荷P_B对与轧辊的旋转位置关联产生的辊隙的变动分量进行趋同的功能和在适当的时刻将该趋同数据（下侧变动分量）输出至操作量运算元件29的功能。

具体来说，上侧辊隙变动趋同元件30由偏差运算元件32a、变换元件33a、趋同元件34a、开关35a，来构成其主要部分。另外，偏差运算元件32a、趋同元件34a、开关35a的各功能与上述偏差运算元件18a、趋同元件19a、开关20a的各功能实质相同。即，在偏差运算元件32a上设置有记录区域36a、平均值运算元件37a、减法器38a。此外，在趋同元件34a上设置有限制器39a、开关40a、加法器41a。

变换元件33a具有将由偏差运算元件32a抽离出的载荷的上侧变动分量变换为辊隙的移位的功能。例如，变换元件33a设置在偏差运算元件32a与趋同元件34a之间，并基于下式，来将从减法器38a输出的偏差ΔP_j、即载荷的由轧辊偏芯等引起的变动分量变换为相当于辊隙的值。

[数学式8]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_j=\frac{-\mathrm{MQ}}{M+Q}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{P}_j\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(8\right)$

将由变换元件33a变换得到的值ΔS_j输入到趋同元件34a，并使用限制器39a检验上下极限。接着，在结束各旋转角度标号的变换值ΔS_j的上下极限检验的时刻，将各开关40a同时设定为“开”，将上述变换值ΔS_j一起送入各加法器41a。在各加法器41a中，进行与上述式4相同的运算，来累加变换值ΔS_j、即辊隙的上侧移位。

另外，变换元件33a也可以设置在限制器39a与开关40a之间、或开关40a与加法器41a之间。

此外，由于下侧辊隙变动趋同元件31具有与上侧辊隙变动趋同元件30相同的结构，因此，省略其具体的说明。

在本实施方式中，本控制装置在开始对轧件1进行轧制后经过规定时间之间，还使用事先准备好的趋同数据，来进行板厚控制。因此，在本控制装置中，在开始对轧件1进行轧制之前，进行使处于接触辊状态的轧辊以一定速度旋转并产生载荷的控制。接着，在操作量运算元件29中运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使辊隙操作元件14对压下装置5进行控制，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的变动分量减少。

另外，在接触辊的状态下，由于不需要考虑轧件1的塑性系数Q，因此，变换元件33a及33b基于下式进行向相当于辊隙的值的变换。

[数学式9]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_j=\frac{-1}{M}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{P}_j\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(9\right)$

在接触辊的状态下进行上述控制达到规定时间之后，上下趋同辊隙变动存储元件28按轧辊的旋转位置存储由辊隙上下变动趋同元件27趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量（即加法器41a及41b的值）。接着，在开始对轧件1进行轧制之后，与实施方式1同样地，操作量运算元件29基于从辊隙上下变动趋同元件27输入的上下的辊隙变动值（ΔS_AT、ΔS_AB）和上下趋同辊隙变动存储元件28的存储内容（输出值），来运算出对于辊隙操作元件14的指令值。

在本实施方式中没有详细说明的结构及功能与实施方式1相同。

具有上述结构的控制装置也能够起到与上述实施方式1相同的效果。另外，若是本实施方式的控制装置，则能将不取决于轧件1的材料特性、而仅取决于轧机的特性的值存储在加法器41a、41b及上下趋同辊隙变动存储元件28中。因此，即便在作为控制对象的轧件1的特性发生变化的情况下，也能将对控制性能的不良影响抑制到最小限度，能提供高品质的产品。

实施方式3

图12是从轧件的轧制方向观察图1所示的轧机的图。

在支承辊4所使用的含油轴承的结构并非是左右对称等情况下，辊隙的因轧辊偏芯等引起的变动分量有时在轧件1的左右、即驱动侧和操作侧不同。在本控制装置中，压下装置5、载荷检测装置6、辊隙检测器9设置在驱动侧及操作侧这两方，并设置有能在驱动侧和操作侧分别对辊隙进行控制的结构。因此，在本实施方式中，对在驱动侧和操作侧分别趋同由周期性干扰引起的变动分量，并与该趋同数量对应地调节辊隙的情况进行说明。

另外，干扰可以想到由相同轧辊而产生，因此，作为周期不发生变化，振幅在两侧不同的干扰，进行如下说明。

在本控制装置中，在开始对轧件1进行轧制之前，进行使处于接触辊状态的轧辊以一定速度旋转并产生载荷的控制。

具体来说，首先，使处于接触辊状态的轧辊以一定速度旋转，并将由驱动侧的载荷检测装置6D检测出的接触辊时载荷输入到载荷上下分配元件10。在这种情况下，图5所示的符号P为由驱动侧的载荷检测装置6D检测出的接触辊时载荷。载荷上下分配元件10将由载荷检测装置6D检测出的接触辊时载荷P分割为上侧载荷P_T和下侧载荷P_B，并将其输出至载荷上下变动趋同元件11。另外，关于此时的分配比R，也可设定为0.5左右的值（例如0.4以上、0.6以下的规定值）。

载荷上下变动趋同元件11基于所输入的上侧载荷P_T及下侧载荷P_B，将与轧辊的各旋转位置相应的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量趋同，并在适当的时刻输出至操作量运算元件13。接着，操作量运算元件13基于上述输入值ΔP_AT、ΔP_AB，运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使辊隙操作元件14对压下装置5进行控制，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的变动分量减少。

当在开始对辊隙进行调节控制后经过规定时间，加法器26a及26b的值没有增加（或者增加量落在规定的范围内）时，上下趋同载荷变动存储元件12按支承辊4的旋转角度标号存储此时的加法器26a及26b的值、即由载荷上下变动趋同元件11适当地趋同后的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量和下侧变动分量。

接着，使处于接触辊状态的轧辊以一定速度旋转，对于操作侧，进行与上述相同的控制。藉此，在上述趋同载荷变动存储元件12中，按支承辊4的旋转角度标号，存储有由载荷上下变动趋同元件11趋同后的接触辊时载荷的操作侧的上侧变动分量和下侧变动分量。

接着，在开始对轧件1进行轧制时，与实施方式1同样地，操作量运算元件13基于从载荷上下变动趋同元件11输入的上下的载荷变动值（ΔP_AT、ΔP_AB）和上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容，来进行辊隙指令值ΔS_RF的运算。另外，运算出的上述指令值ΔS_RF是用于对轧件1的宽度方向中央部的板厚进行控制的一个值。因此，操作量运算元件13基于上下趋同载荷变动存储元件12的存储内容，根据上述指令值ΔS_RF进一步运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值，并将该运算结果输出至辊隙操作元件14。

图13是用于对驱动侧及操作侧的辊隙指令值的运算方法进行说明的图。如图13所示，操作量运算元件13基于下式，根据辊隙指令值ΔS_RF运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值。

[数学式10]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{DR}}=K_{\mathrm{TDR}}\&CenterDot;\frac{2r_{\mathrm{DR}}}{r_{\mathrm{OP}}+r_{\mathrm{DR}}}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RF}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(10\right)$

[数学式11]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{OP}}=K_{\mathrm{TOP}}\&CenterDot;\frac{2r_{\mathrm{OP}}}{r_{\mathrm{OP}}+r_{\mathrm{DR}}}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RF}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(11\right)$

其中，

r_DR：存储在上下趋同载荷变动存储元件12中的接触辊时载荷的驱动侧的下侧变动分量与上侧变动分量的比

r_OP：存储在上下趋同载荷变动存储元件12中的接触辊时载荷的操作侧的下侧变动分量与上侧变动分量的比

K_TDR、K_TOP：调节系数

ΔS_DR：驱动侧的辊隙指令值

ΔS_OP：操作侧的辊隙指令值

接着，辊隙操作元件14将所输入的驱动侧的指令值ΔS_DR输出至压下装置5D侧，将操作侧的指令值ΔS_OP输出至压下装置5O侧，并在左右对辊隙进行适当操作。

图14及图15是用于说明比r_DR及r_OP的运算方法的图。下面，对运算比r_DR及r_OP的两个方法进行具体说明。另外，在图14及图15中，纵轴表示存储在上下趋同载荷变动存储元件12中的接触辊时载荷的变动分量，横轴表示轧辊的旋转位置。例如，在图3中，将支承辊4分割为60份的情况下，在横轴上标注0至59的刻度。

图14示出根据上述变动分量的最大值及最小值运算出比r_DR及r_OP的情况。在这种情况下，比r_DR及r_OP表示的是存储在上下趋同载荷变动存储元件12中的接触辊时载荷的下侧变动分量的峰值与上侧变动分量的峰值的比。此外，图15示出根据划斜线的部分的面积运算出比r_DR及r_OP的情况。在这种情况下，比r_DR及r_OP表示的是存储在上下趋同载荷变动存储元件12中的接触辊时载荷的、对下侧变动分量的绝对值进行累加后的值与对上侧变动分量的绝对值进行累加后的值的比。

另外，在根据上述峰值运算出比r_DR及r_OP的情况下，虽然能够减轻处理负荷，但是与使用累加值的情况相比，容易受到噪声的影响。但是，在本控制装置中，为了进行上述比r_DR及r_OP的运算，而使用在噪声少的接触辊状态下得到的值（变动分量）。因此，即便在根据峰值运算出比r_DR及r_OP的情况下，也能实现适当的控制。

若是具有上述结构的控制装置，即便在驱动侧的周期性干扰与操作侧的周期性干扰之间存在振幅不同的情况下，也能与各振幅相应地对辊隙进行适当调节，能提供高品质的产品。

此外，本实施方式所特有的上述功能也能应用于在实施方式2中说明的结构中。在这种情况下，在上下趋同辊隙变动存储元件28中，按轧辊的旋转位置，存储在接触辊状态时由辊隙上下变动趋同元件27趋同后的辊隙的驱动侧的上侧变动分量及下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量。接着，操作量运算元件29在对轧件1进行轧制时，基于上述式10及式11，运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值。另外，在将本功能应用于实施方式2的结构的情况下，图14及图15的纵轴为辊隙的变动分量。

工业上的可利用性

本发明的轧机的控制装置能应用于对金属材料进行轧制时的板厚控制。

(符号说明)

1 轧件

2 外壳

3 工作辊

3a 上工作辊

3b 下工作辊

4 支承辊

4a 上支承辊

4b 下支承辊

4c 基准位置

5 压下装置

6 载荷检测装置

7 轧辊转速检测器

8 轧辊基准位置检测器

9 辊隙检测器

10 载荷上下分配元件

11 载荷上下变动趋同元件

12 上下趋同载荷变动存储元件

13、29 操作量运算元件

14 辊隙操作元件

15 位置刻度

15a 基准位置

16 上侧载荷变动趋同元件

17 下侧载荷变动趋同元件

18a、18b、32a、32b 偏差运算元件

19a、19b、34a、34b 趋同元件

20a、20b、35a、35b 开关

21a、21b、36a、36b 记录区域

22a、22b、37a、37b 平均值运算元件

23a、23b、38a、38b 减法器

24a、24b、39a、39b 限制器

25a、25b、40a、40b 开关

26a、26b、41a、41b 加法器

27 辊隙上下变动趋同元件

28 上下趋同辊隙变动存储元件

30 上侧辊隙变动趋同元件

31 下侧辊隙变动趋同元件

33a、33b 变换元件

Claims (14)

1.一种轧机的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，其特征在于，包括：

载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行检测；

载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由所述载荷检测装置检测出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；

载荷上下变动趋同元件，该载荷上下变动趋同元件根据由所述载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量进行趋同；

上下趋同载荷变动存储元件，该上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置存储由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量；

操作量运算元件，该操作量运算元件基于由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，以使所轧制的金属材料的板厚变动减少；以及

辊隙操作元件，该辊隙操作元件基于由所述操作量运算元件运算出的辊隙指令值，来对辊隙进行操作。

2.如权利要求1所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述操作量运算装置进行如下操作：

在刚开始对所述金属材料进行轧制时，在不使用由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来运算出辊隙指令值，

在开始对所述金属材料进行轧制后的规定的过渡期间内，使用由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量这两者，来运算出辊隙指令值，同时随着时间的经过，逐渐提高利用由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的比例，

在经过所述过渡期间之后，在不使用存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来运算出辊隙指令值。

3.如权利要求1或2所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述操作量运算元件在开始对所述金属材料进行轧制之前，基于由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使所述辊隙操作元件进行辊隙的操作，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的变动分量减少，

当在接触辊状态下利用所述操作量运算元件进行所述控制达到规定时间后，所述上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量。

4.如权利要求3所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述载荷上下变动趋同元件包括：

偏差运算元件，该偏差运算元件从由所述载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷中分别抽离出与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量；以及

加法器，该加法器按轧辊的旋转位置，累加由所述偏差运算元件抽离出的上侧变动分量及下侧变动分量，

当在以接触辊状态进行所述操作量运算元件的所述控制时，所述加法器的值的变动落在规定的范围内的情况下，所述上下趋同载荷变动存储元件存储所述加法器的值。

5.如权利要求1所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述载荷检测装置包括设置在轧机的驱动侧的驱动侧载荷检测装置和设置在轧机的操作侧的操作侧载荷检测装置，

所述载荷上下变动趋同元件在开始对所述金属材料进行轧制之前，基于由所述驱动侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量和下侧变动分量进行趋同，并且基于由所述操作侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的操作侧的上侧变动分量和下侧变动分量进行趋同，

所述上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量及下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，

所述操作量运算元件在对所述金属材料进行轧制时，基于存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量及下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，来根据所运算出的辊隙指令值进一步运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值。

6.一种轧机的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，其特征在于，包括：

载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行检测；

载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由所述载荷检测装置检测出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；

辊隙上下变动趋同元件，该辊隙上下变动趋同元件根据由所述载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的变动分量进行趋同；

上下趋同辊隙变动存储元件，该上下趋同辊隙变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储在接触辊状态下由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量和下侧变动分量；

操作量运算元件，该操作量运算元件基于对所述金属材料进行轧制时由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在所述上下趋同辊隙变动存储元件中的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，以使所轧制的金属材料的板厚变动减少；以及

辊隙操作元件，该辊隙操作元件基于由所述操作量运算元件运算出的辊隙指令值，来对辊隙进行操作。

7.如权利要求6所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述操作量运算装置进行如下操作：

在刚开始对所述金属材料进行轧制时，在不使用由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来运算出辊隙指令值，

在开始对所述金属材料进行轧制后的规定的过渡期间内，使用由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在所述上下趋同辊隙变动存储元件中的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量这两者，来运算出辊隙指令值，同时随着时间的经过，逐渐提高利用由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量的比例，

在经过所述过渡期间之后，在不使用存储在所述上下趋同辊隙变动存储元件中的辊隙的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来运算出辊隙指令值。

8.如权利要求6或7所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述操作量运算元件在开始对所述金属材料进行轧制之前以接触辊状态使轧辊旋转时，基于由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量和下侧变动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使所述辊隙操作元件进行辊隙的操作，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的变动分量减少，

当在接触辊状态下利用所述操作量运算元件进行所述控制达到规定时间后，所述上下趋同辊隙变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的上侧变动分量和下侧变动分量。

9.如权利要求8所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述辊隙上下变动趋同元件包括：

偏差运算元件，该偏差运算元件从由所述载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷中分别抽离出与轧辊的旋转位置关联地产生的变动分量；

变换元件，该变换元件将由所述偏差运算元件抽离出的载荷的上侧变动分量及下侧变动分量分别变换为辊隙的移位；以及

加法器，该加法器按轧辊的旋转位置，累加由所述变换元件变换后的上侧移位及下侧移位，

当在以接触辊状态进行所述操作量运算元件的所述控制时，所述加法器的值的变动落在规定的范围内的情况下，所述上下趋同辊隙变动存储元件存储所述加法器的值。

10.如权利要求6所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述载荷检测装置包括设置在轧机的驱动侧的驱动侧载荷检测装置和设置在轧机的操作侧的操作侧载荷检测装置，

所述辊隙上下变动趋同元件在开始对所述金属材料进行轧制之前，基于由所述驱动侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的驱动侧的上侧变动分量和下侧变动分量进行趋同，并且基于由所述操作侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对与轧辊的旋转位置关联地产生的辊隙的操作侧的上侧变动分量和下侧变动分量进行趋同，

所述上下趋同辊隙变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储在接触辊状态下由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊隙的驱动侧的上侧变动分量及下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，

所述操作量运算元件在对所述金属材料进行轧制时，基于存储在所述上下趋同辊隙变动存储元件中的辊隙的驱动侧的上侧变动分量及下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，来根据所运算出的辊隙指令值进一步运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值。

11.如权利要求5或10所述的轧机的控制装置，其特征在于，

在将存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的驱动侧的下侧变动分量与上侧变动分量的比设定为r_DR、将操作侧的下侧变动分量与上侧变动分量的比设定为r_OP的情况下，所述操作量运算元件将运算出的辊隙指令值乘上2r_DR/（r_DR＋r_OP）后得到的值计算为驱动侧的指令值，并将运算出的辊隙指令值乘上2r_OP/（r_DR＋r_OP）后得到的值计算为操作侧的指令值。

12.如权利要求11所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述比r_DR基于存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的驱动侧的上侧变动分量的峰值和下侧变动分量的峰值来确定，

所述比r_OP基于存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的操作侧的上侧变动分量的峰值和下侧变动分量的峰值来确定。

13.如权利要求11所述的轧机的控制装置，其特征在于，

所述比r_DR基于存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的驱动侧的、将上侧变动分量的绝对值累加后得到的值和将下侧变动分量的绝对值累加后得到的值来确定，

所述比r_OP基于存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的操作侧的、将上侧变动分量的绝对值累加后得到的值和将下侧变动分量的绝对值累加后得到的值来确定。

14.如权利要求1或5所述的轧机的控制装置，其特征在于，

在将由所述载荷检测装置检测出的载荷设定为P、将上侧载荷设定为P_T、将下侧载荷设定为P_B的情况下，所述载荷上下分配元件对载荷P进行分配，以满足P_T＝RP、P_B＝（1-R）P，并将R设定为0.4以上、0.6以下的规定值。

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